(57)【要約】【課題】ハンドガンに供給する空気を安定して供給することができると共に省エネルギー化を図ったエアブロー装置を提供すること。【解決手段】ルーツ式ブロワを用いた圧縮空気供給装置と低圧損型ハンドガンからなるエアブロー装置であって、圧縮空気供給装置は、ルーツ式ブロワを駆動するモータに付設したインバータ部と、ルーツ式ブロワの吐出口側に設置した圧力センサの検出圧力を電気信号に変換する出力部と、圧縮空気の目標圧力値を設定する設定部を備えた制御装置とを電気的に接続し、インバータ部において任意の圧力に対するモータへの出力周波数を予め決定してこれを記憶処理させると共に設定部で設定される目標圧力値の電気信号と圧力センサで検出される圧力の電気信号との値を比較演算して得られる値に対応する出力周波数の電力をモータに供給するように設け、インバータ部の駆動制御によりルーツ式ブロワの回転数を自動調節するようにした。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
所定圧力の圧縮空気を供給するタンクにルーツ式ブロワの吐出口側を接続し、そのルーツ式ブロワをモータにより駆動するように設けた圧縮空気供給装置と、そのタンクの接続口にホースを介して接続される低圧損型ハンドガンとからなるエアブロー装置であって、
前記圧縮空気供給装置は、前記モータに付設されたインバータ部と、前記ルーツ式ブロワの吐出口側に設置された圧力センサの検出圧力を電気信号に変換する出力部と、前記圧縮空気の目標圧力値を設定する設定部を備えた制御装置とを電気的に接続し、前記インバータ部において任意の圧力に対する前記モータへの出力周波数を予め決定してこれを記憶処理させると共に、前記設定部で設定される目標圧力値の電気信号と前記圧力センサで検出される圧力の電気信号との値を比較演算して得られる値に対応する出力周波数の電力を前記モータに供給するように設け、前記インバータ部の駆動制御によりルーツ式ブロワの回転数を自動調節するように構成したことを特徴とするエアブロー装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、各種物品の洗浄後の水滴の吹き飛ばしや工作機械による切削加工時の切削粉塵の吹き飛ばし除去等の用途に使用されるエアブロー装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
各種物品の洗浄後の水滴の吹き飛ばしや工作機械による切削加工時の切削粉塵の吹き飛ばし除去等のエアーブロー用圧縮空気供給装置として、往復ピストン式又はスクリューポンプ式のコンプレッサーを用いる構造のものが使用されており、これに高圧用ハンドガンを用いるのが一般的である。
【０００３】
コンプレッサーを用いるエアーブロー用圧縮空気供給装置では、コンプレッサーで発生する圧縮空気の圧力が約７００ｋＰａと高圧であるため、これを約２００ｋＰａまで減圧して使用している。また、吐出空気量については、同程度のモータ容量のルーツ式ブロワを用いる装置と比べて少ないことから、比較的大きな容量のモータを使用しなければならない。
【０００４】
一般的にコンプレッサーを用いる圧縮空気供給装置では、約７００ｋＰａ以上の高い圧力を発生するように運転されている。そのような高い圧力とされているのは、エアー配管を工場のいろいろの場所に設備する必要があり、その配管は比較的小径寸法で長い距離を敷設されるため、圧力損失が大きくなることによる。また、エアーツール等の空気圧機器によっては約２００
〜４００ｋＰａの高圧力を必要とすることにもよる。しかし、コンプレッサーにより上記のような高い圧力まで昇圧させるには、多くの電力を要し、単位容積あたりのエアーコストが高くなってしまう。さらには、高圧用ハンドガンから噴出される空気音が大きいので騒音とも言える欠点もある。
【０００５】
上述したように、コンプレッサーを用いたエアブロー装置では、約７００ｋＰａまで昇圧した空気をわざわざ減圧して使用するために、エネルギーの無駄使いとなっている。
【特許文献１】特開２００３−６５２７２号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
この考案の目的は、ハンドガンに供給する空気を低圧力で安定して供給することができると共に省エネルギー化を図った小形・軽量のエアブロー装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために請求項１に記載の考案は、所定圧力の圧縮空気を供給するタンクにルーツ式ブロワの吐出口側を接続し、そのルーツ式ブロワをモータにより駆動するように設けた圧縮空気供給装置と、そのタンクの接続口にホースを介して接続される低圧損型ハンドガンとからなるエアブロー装置であって、
前記圧縮空気供給装置は、前記モータに付設されたインバータ部と、前記ルーツ式ブロワの吐出口側に設置された圧力センサの検出圧力を電気信号に変換する出力部と、前記圧縮空気の目標圧力値を設定する設定部を備えた制御装置とを電気的に接続し、前記インバータ部において任意の圧力に対する前記モータへの出力周波数を予め決定してこれを記憶処理させると共に、前記設定部で設定される目標圧力値の電気信号と前記圧力センサで検出される圧力の電気信号との値を比較演算して得られる値に対応する出力周波数の電力を前記モータに供給するように設け、前記インバータ部の駆動制御によりルーツ式ブロワの回転数を自動調節するように構成したことを特徴とする。
【考案の効果】
【０００８】
このエアブロー装置は、ハンドガンに供給する空気を使用空気量の増減にかかわらず常に安定した空気流速で供給することができる。加えて、ルーツ式ブロワの運転を使用空気量に合わせて自動制御することにより、省エネルギー化と稼働コストの低減を図ることができる。ハンドガンから噴出される空気にオイル分や水分が混入することがないので、クリーンエアによりエアブロー作業ができる。さらに、低圧損型ハンドガンを用いているのでエアブロー作業時の空気音が従来の高圧用ハンドガンに比べて小さい。
【考案を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に、本考案の最良の形態例を図面に基づいて説明する。図１は本考案にかかるエアブロー装置の説明図、図２は圧縮空気供給装置の正面図、図３は圧縮空気供給装置の側面図、図４はエアブロー装置の作動制御システムを示す説明図、図５は低圧損型ハンドガンの正面図、図６は低圧損型ハンドガンの内部構造を示す断面図、図７は本考案のエアブロー装置のオン・オフ運転状況を示すグラフである。
【００１０】
図１に示す本考案にかかるエアブロー装置１は、所定圧力の圧縮空気を供給するルーツ式ブロワ１１の吐出口側１１ｂに吐出管１４を介して小形タンク１６を接続し、そのルーツ式ブロワ１１をモータ、この実施形態では可変速ブラシレスモータ１３により駆動するように設けた圧縮空気供給装置１０と、そのタンク１６に設けられた複数個の接続口１７にホース３０を介して夫々接続される複数個の低圧損型ハンドガン３５とから構成されている。ルーツ式ブロワ１１と可変速ブラシレスモータ１３は、ベース２上に直結するように配置され、それらを防音カバー３で覆うように設けられている。ルーツ式ブロワ１１の吸込口側１１ａには、サイレンサ１２が取付けられている。
【００１１】
圧縮空気供給装置１０においては、図４に示すように、前記可変速ブラシレスモータ１３に付設されたインバータ部２０と、前記吐出管１４に設置された圧力センサ１５の検出圧力をアナログ電気信号に変換する出力部とがケーブル２１により電気的に接続されている。また、インバータ部２０と、圧縮空気の目標圧力値を設定する設定部２６を備えた制御装置２５とは電気的に接続されている。
【００１２】
しかして、インバータ部２０において任意の圧力に対するモータ１３への出力周波数を予め決定してこれを記憶処理させると共に、設定部２６で設定される目標圧力値の電気信号と圧力センサ１５で検出される圧力の電気信号との値を比較演算して得られる値に対応する出力周波数の電力をモータ１３に供給するように設け、インバータ部２０の駆動制御によりルーツ式ブロワ１１の回転数を自動調節するように構成されている。２７は圧縮空気供給装置１０の運転操作を行なうための操作パネルである。
【００１３】
低圧損型ハンドガン３５は、図５及び図６に示すように、中心部に空気通路３７を形成した直線形態のガン本体３６の内部に、空気通路３７の所定箇所に形成された連通口３８を開閉する可動弁４０をコイルバネ４１によって常に閉鎖方向に付勢するように設けている。そして、ガン本体３６に設けたレバー４５を握ってピン４２を押し込むことにより、可動弁４０をコイルバネ４１の弾力に反して押圧して連通口３８を開放させるように設けられている。ガン本体３６の空気導入口３９ａにはホース３０の一端部３０ａを挿入し、ガン本体３６に螺合する締め付け片４６を締め付けることにより該ホース３０を取付けるように設けられている。また、ガン本体３６の空気噴出口３９ｂにはノズル４８の基部４８ａが装着されている。
以上により、本考案にかかるエアーブロー装置１が構成される。
【００１４】
つぎに、このエアーブロー装置１の作動について説明する。
（１）ルーツ式ブロワ１１の運転を開始した状態でハンドガン３５のレバー４５を握って引くと、ルーツ式ブロワ１１の吐出側の圧力は徐々に上昇し、その圧力は圧力センサ１５
により検出されてアナログ電気信号に変換され、その変換された電気信号はインバータ部２０に送られる。
（２）インバータ部２０においては、設定部２６で設定される目標圧力値の電気信号と圧力センサ１５から送られてくる圧力の電気信号との値をリアルタイムに比較演算して得られる値に対応する出力周波数を決定し、その出力周波数の電力を可変速ブラシレスモータ１３に供給する。
（３）ルーツ式ブロワ１１の吐出側の圧力が目標圧力値に近づいて圧力センサ１５で検出される圧力との差が少なくなると、インバータ部２０によるモータ１３への出力周波数が低下してルーツ式ブロワ１１の回転数を減少させるように制御される。なお、ルーツ式ブロワ１１の回転数が運転最低回転速度よりも減少する場合には、モータ１３を自動的に停止させる保護制御が行なわれる。
（４）また、タンク１６に接続されたハンドガン３５の使用空気量が増加した場合には、圧力センサ１５で検出される圧力値と目標圧力値とに差が生じるので、それに対応してインバータ部２０からモータ１３に向けて出力される出力周波数は大きくなり、ルーツ式ブロワ１１の回転数を昇させるように制御される。
【００１５】
エアーブロー装置１においては、エアーブロー効果に影響を及ぼすのは圧力や流量でなくワークに対する衝突力であるため、圧縮空気供給装置１０による低圧力でも十分効果を発揮することができる。仮に、単位面積あたりの衝突力が同じであれば、ルーツ式ブロワを使用した場合の圧力はコンプレッサの圧力に比べて１／１０程度でよい。
しかして、本考案にかかるエアーブロー装置１によれば、冒頭で述べた工場エアーによるエアーブロー作業に比べて、約８０％の省エネルギー化が得られることになる。
【００１６】
（実験）
本考案のエアーブロー装置１による間欠エアーブロー作業の実験を下記条件にて行った。その結果を図７のグラフに示す。
ルーツ式ブロワ      口径：６５ｍｍ
モータ出力          ３．７ｋＷ
設定目標圧力        ３０ｋＰａ
エアーブロー方法    １個のハンドガンにより２０秒間運転と４０秒間停止を繰り返した場合における目標圧力に対する追随性を調べた。
【００１７】
実験の結果、目標圧力に対する追随性は良好であることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本考案にかかるエアブロー装置の説明図
【図２】圧縮空気供給装置の正面図
【図３】圧縮空気供給装置の側面図
【図４】エアブロー装置の作動制御システムを示す説明図
【図５】低圧損型ハンドガンの正面図
【図６】低圧損型ハンドガンの内部構造を示す断面図
【図７】本考案のエアブロー装置のオン・オフ運転状況を示すグラフ
【符号の説明】
【００１９】
１・・・エアーブロー装置
１０・・・圧縮空気供給装置
１１・・・ルーツ式ブロワ
１１ｂ・・・吐出口側
１３・・・可変速ブラシレスモータ（モータ）
１５・・・圧力センサ
１６・・・タンク
２０・・・インバータ部
２５・・・制御装置
２６・・・設定部
３０・・・ホース
３５・・・低圧損型ハンドガン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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